文档介绍：食品质量安全抽检数据分析模型
摘要
本文通过对所给食品抽检数据进行分析,根据问题建立不同的模型,利用相应数据处理和建模软件进行求解,评价了食品安全情况,寻找相应规律,得到改进的食品抽检模型。
问题一,评价各主要食品领域的安全情况,分析所给数据,将食品主要分为八大类,将安全指标分为四大类。对数据进行统计、筛选,用多项式拟合得出各主要食品三年的安全情况的走势。利用改进的层次分析法的模糊综合评价模型(AHP—FCE)定量的得出各类食品的综合评价指标。综合评价八类食品中冷食饮品类、粮食类、蔬果类、水产类、调味品类等食品领域的食品安全质量对比为:;肉类、甜点小吃的食品安全质量对比为:;整合三年总的食品综合评价指数可以得出三年内食品的安全质量:。
问题二,根据提供的数据,统计出按照季节、销售地、产地分别抽查的样本,用层次分析法给出影响食品安全系数的四个指标的权重值,构建食品安全系数的公式,用相关性分析分别给出季节、销售地、产地与食品安全系数的相关性:,由此结果可知,季节与食品安全系数有很强的相关性,销售地点与食品安全系数的相关性弱,产地与食品安全系数的相关性强。
问题三,为了更科学更有效的反映食品质量情况,结合问题一与问题二得出的相关结论,在经费一定的条件下,采用多层分层抽样的方法,减少食品质量稳定的样本的抽查次数,相应增加食品质量不稳定的抽查次数,适当采用抽查的记忆性来抽查食品质量。
关键字:拟合层次分析相关性分析分层抽样
一、问题重述
城市食品的来源越来越广泛,人们消费加工好的食品的比例也越来越高,因此除食材的生产收获外,食品的运输、加工、包装、贮存、销售以及餐饮等每一个环节皆可能影响食品的质量与安全。另一方面,食品质量与安全又是一个专业性很强的问题,其标准的制定和抽样检测及评价都需要科学有效的方法。
问题要求:
1、如何评价深圳市这三年各主要食品领域微生物、重金属、添加剂含量等安全情况的变化趋势;
2、从这些数据中能否找出某些规律性的东西:如食品产地与食品质量的关系;食品销售地点(即抽检地点)与食品质量的关系;季节因素等等;
3、能否改进食品抽检的办法,使之更科学更有效地反映食品质量状况且不过分增加监管成本(食品抽检是需要费用的),例如对于抽检结果稳定且抽检频次过高的食品领域该作怎样的调整?
二、问题分析
对于问题一,由于调查中食物种类复杂,为了方便问题的讨论,我们将食品分为八大类,即冷食饮料类、粮食及其制品类、肉及其制品类、水产类,蔬果类,蛋及乳制品类、调味品类和甜点小吃类,对数据进行筛选。在考虑食品安全情况的影响因素时,根据数据分析,我们主要分析四大主要因素,分别为微生物、重金属、添加剂和其他(包括食品变质、主成份不合格等)。从附录中得到深圳市2010,,2011,2012三年抽检样本数据,并用EXCEL制表进行统计和整理,求出每个因素导致的每个季度的食品不合格率。根据相应的数据制作出每个因素安全情况三年的变化趋势。再用改进的层次分析法的模糊综合评价模型(AHP—FCE),从定量的角度求出三年的八大类食品及总体的变化趋势。
对于问题二,第一问中涉及的影响因素是食品是否安全的直接因素,但这些因素又是由其它相关因素决定。分析数据,我们将影响食品安全的这些因素归结为销售地(检测地点)、食品产地、抽查季节三个要素。用层次分析法给出影响食品安全系数的四个指标的权重值,构建食品安全系数的公式,用相关性分析分别给出季节、销售地、产地与食品安全系数的相关性
。
对于问题三,要改进原有抽检方法,找到一个新方法,使其在成本相同的情况下,测得数据结果更准确,,在测得数据结果和老方法接近下,成本更低。根据第一问和第二问得到的数据,得到不同因素的影响程度是不同的。采用多层分层抽样的方法,减少稳定数据的测量量,加大不稳定数据的测量量,减少测量环节,加重必要环节。
三、模型假设
1、抽查是在随机下进行,不存在任何的人为干扰;
2、假设影响食品安全性的因素能且仅能分为四大类,其他没被分类的因素对食品安全性所造成的影响忽略不计;
3、食品可以分为八大类,每一种食品都有明确的分类,即我们所列举出的食品必属于食品分类中的某一类型,不存在模糊分类的情况;
4、假设食品生产、加工、运输各方面的公司和工厂在食品运营过程中均为正常运作,不存在某个环节脱节情况;
5、检测过程中的系统误差在所难免,也难以定量计算,忽略检测过程中因仪器等原因而引起的系统误差有利于考虑问题;
四、符号说明
比较判断矩阵
随机一致性指标
一致性指标
一致性指标比率
食品安全系数
编号向量
层次分析单排序的权重向量
层次分析总排序的权重向量
四大安全指标的不合格率的最小最优值
特征值的最大值
五、模